Как правильно измерять температуру расплавленного стекла
Попытка измерить температуру расплавленного стекла по сути является своего рода борьбой с законами физики. Если использовать обычный инфракрасный пирометр, результаты будут неточными. Почему? Потому что стекло является полупрозрачным. Датчик видит не только поверхность стекла, но и его внутреннюю часть, поэтому фиксирует тепло, исходящее от стенок емкости или печи. Вы на самом деле измеряете не стекло, а условия внутри помещения, где находится емкость с стеклом.
Секрет корректной настройки спектра
Мы не можем просто выбрать произвольную длину волны и надеяться на успех. Необходимо учитывать состав стекла. Оксиды и примеси, используемые при производстве стекла, создают определенные «пики поглощения» в инфракрасном спектре. Это можно сравнить с замком и ключом: мы настраиваем спектральное окно датчика так, чтобы оно соответствовало этим пикам. Когда длина волны совпадает с этими пиками, стекло становится непрозрачным для датчика; он уже не видит то, что находится внутри стекла, а фокусируется только на его поверхности.
Но есть один недостаток: если изменится состав стекла, датчик будет давать неточные результаты. В таком случае необходимо настроить новое спектральное окно, соответствующее новому составу стекла.
Компромиссы
Всегда есть компромиссы. Если сузить спектральный диапазон, точность измерений значительно возрастет. Но уменьшается чувствительность датчика к загрязнениям. Необходимо поддерживать чистоту оптического пути, чтобы сигнал оставался стабильным. Еще один фактор – эмиссивность. Она меняется в зависимости от температуры и состава стекла. Поэтому мы корректируем параметры датчика с использованием образцов стекла и известного источника черного тела. Это единственный способ получить точные данные.
Применение на практике
Как только все будет подключено к ПЛК, достаточно просто следить за показаниями датчика. Необходимо поддерживать чистоту датчика – даже небольшое количество пыли или конденсата может повлиять на точность измерений. Мы используем специальные методы настройки спектра, основанные на данных о составе материала. Таким образом, датчик игнорирует всевозможные помехи внутри печи и показывает точные значения температуры расплавленного стекла.